Estudos preliminares sobre a digestão anaeróbia em duas fases com substrato sintético a base de glicose

• Ano de defesa: 1990
• Autor(a) principal: Corbellini, Paulo Afonso
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: .
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-27112024-175717/

A separação física do sistema de tratamento anaeróbio de águas residuárias em duas fases, composto por reator acidogênico seguido por reator metanogênico, com o intuito de se obter maior estabilidade no processo, tem sido objeto de estudos em várias partes do mundo, ganhando destaque nos últimos dez anos. Com o objetivo de estudar esse tipo de sistema, foram montados e operados, por noventa dias, três reatores em laboratório. O sistema de duas fases, era composto por reator acidogênico (reator I) de mistura completa, com volume útil de 2,5 litros, seguido de reator metanogénico (reator 2) de fluxo ascendente com manta de lodo, com volume útil de 10,0 litros. O terceiro reator (reator 3) idêntico ao reator 2, usado como controle para o sistema de duas fases, foi operado como sistema de fase única. Os reatores I e 3 foram alimentados com substrato sintético, tendo como principal fonte de carbono a glicose . A concentração do substrato era de aproximadamente 5.000 mg/l. O substrato do reator 2 era o efluente do reator I cuja concentração de DQO variou em torno de 4.250 mg/l. Todos os reatores foram inoculados com lodo digerido proveniente da Estação de Tratamento de Esgotos Vila Leopoldina (S. Paulo), utilizando-se o equivalente a 50% do volume útil de cada reator. O lodo apresentava fração volátil de 42%, sendo a concentração de Sólidos Voláteis Totais de 44 g/l. O ensaio de atividade específica do lodo forneceu o valor de 0,06 kg DQO CH4/kg SSV.dia. O reator I foi operado, durante todo período experimental sob a taxa de carreqamento orqânico de 40 Kg DQO/m³ .dia, correspondendo a taxa de carregamento hidráulico de 8 m³ /m³ .dia. Os reatores 2 e 3 foram submetidos a taxas de carreqamento orgânico e hidráulico crescentes, sendo de 0,5 Kg DQO/m³ .dia e 0,1 m³/m³.dia respectivamente, os valores desses parâmetros no início de operação. No final, o reator 2, recebia 6,88 kg DQO/m³ .dia (1,6 m³ /m³ .dia) enquanto que o reator 3 estava sendo operado a 3,2 kg DQO/m³ .dia (1,6 m³/m³.dia). A diferença na taxa de carregamento orgânico de ambos os reatores foi imposta na tentativa de se recuperar o reator 3, que apresentou instabilidade quando submetido a carga orgànica total de 6,0 Kg DQO/m³.dia. Os reatores 2 e 3 foram operados, durante o período de partida, aproximadamente os 60 dias iniciais de operação, sob recirculação total dos efluentes. O monitoramento do experimento deu-se através das medidas de pH, temperatura e altura da manta de lodo, e das análises de alcalinidade total, ácidos voláteis (titulação) e alcalinidade a bicarbonato. Para a avalição do desempenho dos sistemas, foram analisados os seguintes parâmetros: eficiência de remoção de DQO, taxa de produção de gás, porcentagem de metano nos gases e concentração de ácidos voláteis nos efluentes. As análises de SSV, foram feitas com o objetivo de se avaliar a quantidade total de biomassa removida dos reatores. As cargas orqânicas aplicadas ao lodo dos reatores 2 e 3 e reator 1, no início da operação, foram de 0,023 e 0,568 g DQO/g SSV.dia respectivamente. Com base nos resultados obtidos pode-se concluir que o sistema de duas fases mostrou-se mais estável que o de fase única, durante todo o período experimental, com excessão do inicial, provavelmente devido a baixa taxa de concentração do lodo metanogênico. Os maiores valores de efiência de remoção para o reator 2 foram registrados durante as primeiras fases de operação (88%), indicando instabilidade durante as fases V, VI e VII (49%), com recuperação para a última fase (76%).O reator 3 apresentou maior estabilidade durante o período de operação, sendo os maiores valores obtidos durante as primeiras fases de operação (91%), com comportamento decrescente para o final do experimento.